專利名稱：旋轉(zhuǎn)多圓筒式空氣輸送通道的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的涉及一種用于將空氣導入燃燒爐的裝置，尤其是涉及一種總的由一組可旋轉(zhuǎn)的圓筒構成的新型空氣輸送通道，它允許空氣以一種渦流形式進入燃燒爐。
在傳統(tǒng)的礦物燃料燃燒鍋爐中，空氣被輸送至燃燒爐內(nèi)，在那里它不僅被用來引燃和支持諸如煤、燃油或天然氣之類的燃料燃燒，而且還用來控制在燃料燃燒過程中所產(chǎn)生的某些氣體污染物的量。一般，空氣是通過圍繞著各燃燒爐的一個或多個環(huán)形空氣通道處及位于燃燒爐上方或下方的一個或多個進氣口處的爐壁而導入燃燒爐的。在這種空氣輸送通道中，通常用百葉窗式擋風片或旋轉(zhuǎn)葉片來改變進氣的流動形式，使空氣相對于燃燒爐壁成所需的角度或者以旋轉(zhuǎn)形式進入燃燒爐。
圖1A示出一種現(xiàn)有的使用百葉窗式擋風片的空氣輸送通道。圖1B示出一種現(xiàn)有的使用旋轉(zhuǎn)葉片的空氣輸送通道。在大多數(shù)情況下，百葉窗式擋風片和旋轉(zhuǎn)葉片是可動的，因而可實現(xiàn)對空氣流動形式的現(xiàn)場調(diào)節(jié)，進而提高燃燒爐的工作性能。由這種現(xiàn)場調(diào)節(jié)所提供的靈活性，在空氣輸送通道的位置因鍋爐裝置周圍的障礙物影響而受到限制的情況下尤為有利。
本發(fā)明是一種用于鍋爐及其輔助設備的新型空氣輸送通道。多個兩端開口的圓筒松散可動地聚集成一組。設有一對板狀圓形管片，用來在各圓筒的端部支承它們，因而將這些圓筒保持在一起成為一組。每張管片具有多個圓孔，其數(shù)量等于該組圓筒的數(shù)量，其直徑大小正好夠這些圓筒的端部松散可動地裝入該管片。一張管片位于爐壁的一開口中，另一張管片與該圓筒組一起位于一空氣輸送腔如一風箱中，該空氣輸送腔在爐壁開口的外側(cè)與該鍋爐相連。在空氣輸送腔內(nèi)的管片于其周邊上的一點處與一剛性桿或軸相連，該桿或軸不僅能支承該管片和圓筒組，而且能旋轉(zhuǎn)和/或平移該管片和裝于其孔中的圓筒的端部。該空氣輸送腔內(nèi)的空氣通過位于空氣輸送腔內(nèi)的圓筒端部進入圓筒，而后經(jīng)過這些圓筒并從裝于爐壁開口中的管片上的圓筒端部流出而進入鍋爐。利用將位于空氣輸送腔內(nèi)的管片直線平移而將鍋爐壁開口中的管片保持靜止，可以將圓筒組中的圓筒排成使得流經(jīng)這些圓筒的空氣以任何所需要的角度而被導入鍋爐。利用旋轉(zhuǎn)位于空氣輸送腔內(nèi)的管片，并保持爐壁開口中的管片靜止或按相反于另一管片旋轉(zhuǎn)方向的方向旋轉(zhuǎn)，可以將圓筒組中的圓筒排成使得進入鍋爐的空氣呈渦流或旋轉(zhuǎn)流的形式。利用同時直線平移和旋轉(zhuǎn)位于空氣輸送腔內(nèi)的管片，并保持鍋爐壁開口中的管片靜止或按相反于另一管片旋轉(zhuǎn)方向的方向旋轉(zhuǎn)，可以使進入鍋爐的空氣呈渦流和定向流相結(jié)合的形式。
因此，本發(fā)明的一個方面是提供一種可用于礦物燃料燃燒鍋爐及輔助設備的多圓筒式空氣輸送通道，該空氣輸送通道包括多個兩端開口并松散可動聚集成一組的圓筒；一位于一空氣輸送腔內(nèi)的、具有多個圓孔的第一板狀管片，圓孔的數(shù)量等于圓筒組中的圓筒數(shù)量，每個圓孔的直徑足夠大以允許每個圓筒的端部可動地裝入并支承于該管片；一位于爐壁的一個開口中的第二板狀圓形管片，該第二管片還具有多個圓孔，其數(shù)量等于圓筒數(shù)量，其直徑足夠大以供圓筒組中每個圓筒的端部可動地裝入并支承于該第二管片；一連接于該第一管片外周邊上的一點處的、作為用來直線平移和/或旋轉(zhuǎn)該管片及插于其上的圓筒端部的裝置的剛性桿或軸；一用來將該第二管片及插裝于其上的圓筒端部按相反于該第一管片旋轉(zhuǎn)方向的方向旋轉(zhuǎn)的裝置。
按本發(fā)明的另一個方面，任一張管片都可以從順時針旋轉(zhuǎn)到逆時針再從逆時針旋轉(zhuǎn)到順時針地以擺動的方式旋轉(zhuǎn)，而另一張管片保持靜止。管片的擺動動作將被傳遞到裝于其上的圓筒，流經(jīng)這些圓筒的空氣也將根據(jù)傳遞到圓筒的動作而以擺動的形式被導入鍋爐。
本發(fā)明的又一個方面在于提供一種空氣輸送通道，它能產(chǎn)生現(xiàn)有傳統(tǒng)空氣輸送通道所能產(chǎn)生的氣流形式，而不需要這些空氣輸送通道所使用的內(nèi)部機械裝置(百葉窗式擋風片和旋轉(zhuǎn)葉片)?？梢哉J為，利用省去這些機械裝置，可以減少在傳統(tǒng)的空氣輸送通道中會遇到的壓力降低(抽風損失)現(xiàn)象。
本發(fā)明的再一個方面在于提供一種空氣輸送通道，其生產(chǎn)和操作成本低于現(xiàn)有傳統(tǒng)的空氣輸送通道的價格。
本發(fā)明的還有一個方面在于提供一種空氣輸送通道，它在控制進入鍋爐的空氣的渦流和/或方向方面具有高度的靈活性，進而可提供一種具有范圍調(diào)節(jié)能力的、比傳統(tǒng)的空氣輸送通道更為優(yōu)良的空氣輸送通道。
本發(fā)明的各種新穎性區(qū)別特征將在所附的、作為本揭示一部分的權利要求中詳細指明。為便于更好地理解本發(fā)明，及其工作優(yōu)點和所達到的具體目的，下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的較佳實施例。
附圖中圖1A是一使種用百葉窗式擋風片來產(chǎn)生定向空氣流的傳統(tǒng)空氣輸送通道的側(cè)剖圖和端面圖(從A-A線看)。
圖1B是一種使用旋轉(zhuǎn)葉片來產(chǎn)生渦流空氣的傳統(tǒng)空氣輸送通道(復式)的局部側(cè)剖圖。
圖2是本發(fā)明的空氣輸送通道的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明的板狀圓形管片的正面圖。
圖2表示本發(fā)明的空氣輸送通道?？諝廨斔屯ǖ?0位于一裝在燃燒爐14的爐壁16外側(cè)的空氣輸送腔或風箱12內(nèi)。該空氣輸送通道10具有多個兩端開口的圓筒18，它們被松散可動地并排設置而形成一多圓筒組20。盡管圖2所示的多圓筒組20包含三個圓筒18，但應予理解的是本發(fā)明并不限于任何具體的圓筒數(shù)。本發(fā)明除了可以如圖2所示包括有三個圓筒18，還可以包括兩個或任何數(shù)量的圓筒18。圓筒18可用任何適合在高溫下使用的材料制成，該高溫一般是由燃燒爐14中礦物燃料的燃燒所產(chǎn)生。
除了多圓筒組20，空氣輸送通道10還具有一對板狀圓形管片22和24，它們在各圓筒18的端部支承這些圓筒，進而將它們保持在一起成為圓筒組20。同樣用適當?shù)哪蜔岵牧现瞥傻墓芷?2和24具有多個孔26，孔的數(shù)量等于圓筒組20中圓筒18的數(shù)量，孔的直徑d正好夠每個圓筒的端部松散可動地裝入。管片22位于燃燒爐14爐壁16上的開口28中，其直徑為D，接近開口28的直徑。管片24同圓筒組20一起設于空氣輸送腔12內(nèi)。管片24的周邊與一耐熱的剛性桿或軸30相連，該桿或軸30不僅起到支承管片24和圓筒組20的作用，而且還可傳遞一個可使管片24和插裝于其上的圓筒端部在空氣輸送腔12內(nèi)沿任意方向移動的力。桿30可用來垂直、水平、或沿位于管片24平面或與其相平行的任一平面內(nèi)的任何方向平移管片24和圓筒18的端部。這種平移可將圓筒18排成使得其中流過的空氣以傾斜的流動形式導入燃燒爐14，類似于傳統(tǒng)空氣輸送通道(圖1A)的百葉窗式擋風片所產(chǎn)生的氣流形式。桿30還可以用來使管片24繞著縱向通過其中心的軸線旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)可以是順時針方向的，也可以是逆時針方向的，并且這種旋轉(zhuǎn)實際上是會受到限制的，原因就在于多圓筒組20本身的物理結(jié)構，也就是說，圓筒組20只能旋轉(zhuǎn)到不至于令圓筒18彼此接觸而使圓筒組20鎖合或是圓筒18端部脫離管片24或22的孔26而使圓筒組20散架的程度。管片24在物理限制所允許的范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)可使圓筒18配置成這樣的形式，即流經(jīng)它們的空氣以渦流或旋轉(zhuǎn)流的形式進入燃燒爐14內(nèi)，類似于采用傳統(tǒng)空氣輸送通道(圖2)所得到的氣流形式。
除了將管片24直線平移和旋轉(zhuǎn)，桿30還可用來以其它方式移動管片24而產(chǎn)生其它所需要的、傳統(tǒng)空氣輸送通道所不能產(chǎn)生的氣流形式。桿30可用來使管片24產(chǎn)生直線平移與旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的運動。這種結(jié)合運動將圓筒18配置成這種形式，即流經(jīng)它們的空氣在進入燃燒爐14時的流動形式同時具有一傾斜(定向的)分量和一旋轉(zhuǎn)或渦流分量。合成的氣流形式具有目前任何使用百葉窗式擋風片或旋轉(zhuǎn)葉片的傳統(tǒng)空氣輸送通道所無法實現(xiàn)的特性。上述傳統(tǒng)空氣輸送通道能產(chǎn)生定向或旋轉(zhuǎn)氣流，但是這種空氣輸送通道不能同時提供這兩種氣流形式的特性。桿30還可以另一種方式來使用，使得管片24從順時針方向旋轉(zhuǎn)到逆時針方向再從逆時針方向旋轉(zhuǎn)到順時針方向地以一種擺動的方式旋轉(zhuǎn)。而后，管片24的擺動動作傳遞到裝于其上的圓筒18，因而流經(jīng)它們的空氣導入燃燒爐14的形式也是按傳遞給圓筒18的動作而擺動。
大多數(shù)情況，以上對管片24各種不同運動類型的描述都是假設管片22被固定于開口28內(nèi)。然而，這一假設也并不總是這樣。本發(fā)明的某些實施例可能需要管片22在一個方向上的有限旋轉(zhuǎn)，該方向與傳遞到管片24上的旋轉(zhuǎn)方向相反。一種這樣的實施例涉及到這種情況，即管片24不發(fā)生直線平移，但發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)。第二種這樣的實施例具有這種情況，即管片24同時發(fā)生直線平移和順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。管片22沿與管片24旋轉(zhuǎn)方向相反的方向的旋轉(zhuǎn)，在管片24不發(fā)生直線平移的情況下將形成渦流或旋轉(zhuǎn)氣流形式，而在管片24發(fā)生直線平移的情況下將形成定向/渦流相結(jié)合的氣流形式。
本發(fā)明還有另一種實施例，其中管片24不發(fā)生任何旋轉(zhuǎn)運動，而管片22從順時針方向到逆時針方向地擺動，或從逆時針方向到順時針方向地擺動。在這樣的配置下，管片24可以或也可以不發(fā)生直線平移。在任一種情況下，都會形成擺動氣流形式。然而，在管片24發(fā)生平移的情況下，氣流形式將同時具有擺動和定向的特性。
對于本發(fā)明的那些實施例來說，其中這種或是那種形式的旋轉(zhuǎn)運動被傳遞到管片22上，這樣的運動將由一個通過一類似于桿30的裝置傳遞的力來產(chǎn)生。這種裝置的一端將被剛連于管片22，其另一端將與一用來產(chǎn)生移動管片22所需要的力的裝置相連。
盡管以上詳細示出和描述了本發(fā)明的具體實施例，以說明本發(fā)明原理的應用，但應予理解的是，在不脫離該原理的情況下，本發(fā)明是可以用其它的方式來實施的。
權利要求
1.一種用于將空氣導入礦物燃料燃燒鍋爐的多圓筒空氣輸送通道，該空氣輸送通道包括多個兩端開口、松散可動地并排配置而形成一多圓筒組的圓筒；一位于一空氣輸送腔內(nèi)的、具有多個圓孔的第一板狀管片，圓孔的數(shù)量等于圓筒組中的圓筒數(shù)量，每個圓孔的直徑大小正好夠每個圓筒的端部松散可動地裝入并支承于該管片；一位于鍋爐壁的一個開口中的第二板狀圓形管片，該第二管片還具有多個圓孔，其數(shù)量等于圓筒數(shù)量，直徑足夠大以允許圓筒組中每個圓筒的端部松散可動地裝入并支承于該第二管片；一用于對第一管片支持和傳遞運動的裝置；一用于將旋轉(zhuǎn)運動傳遞到第二管片的裝置。
2.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來對第一管片支持和傳遞運動的裝置是一剛性桿，它的一端連接于第一管片外周邊上的一點處。
3.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來對第一管片支持和傳遞運動的裝置在該第一管片所在的平面內(nèi)直線平移第一管片和裝于其上的圓筒端部，而第二管片在鍋爐壁的開口中保持不動。
4.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來對第一管片支持和傳遞運動的裝置使該第一管片繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，而第二管片在鍋爐壁的開口中保持不動。
5.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來對第一管片支持和傳遞運動的裝置在該第一管片所在的平面內(nèi)直線平移該第一管片和使該第一管片繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，而第二管片在爐壁的開口中保持不動。
6.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來對第一管片支持和傳遞運動的裝置使第一管片以擺動的方式繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線旋轉(zhuǎn)，而第二管片在鍋爐壁的開口中保持不動。
7.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來對第一管片支持和傳遞運動的裝置在該第一管片所在的平面內(nèi)直線平移該第一管片和使該第一管片以擺動的方式繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線旋轉(zhuǎn)，而第二管片在鍋爐壁的開口中保持不動。
8.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來對第一管片支持和傳遞運動的裝置使第一管片繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，用來向第二管片傳遞旋轉(zhuǎn)運動的裝置使第二管片繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，第二管片的旋轉(zhuǎn)方向與第一管片的旋轉(zhuǎn)方向相反。
9.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來對第一管片支持和傳遞運動的裝置在該第一管片所在的平面內(nèi)直線平移該第一管片和使該第一管片繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，用來向第二管片傳遞旋轉(zhuǎn)運動的裝置使第二管片繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，第二管片的旋轉(zhuǎn)方向與第一管片的旋轉(zhuǎn)方向相反。
10.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來向第二管片傳遞旋轉(zhuǎn)運動的裝置使第二管片以擺動的方式繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線旋轉(zhuǎn)，而用來對第一管片支持和傳遞運動的裝置既不使該第一管片平移也不使它不完全地旋轉(zhuǎn)。
11.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來向第二管片傳遞旋轉(zhuǎn)運動的裝置使第二管片以擺動的方式繞著垂直于它并通過其表面的中心的軸線旋轉(zhuǎn)，而第一管片在其所在的平面內(nèi)直線平移。
12.如權利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，該第一板狀管片為圓形。
全文摘要
一種用于將空氣導入礦物燃料燃燒鍋爐及輔助設備的多圓筒式空氣輸送通道。該空氣輸送通道總的包括一可直線平移和旋轉(zhuǎn)的、端部開口的圓筒組，它允許空氣以定向的和/或渦流的形式吸入，而無需使用傳統(tǒng)空氣輸送通道中使用的百葉窗式擋風片和旋轉(zhuǎn)葉片。
文檔編號F23L9/00GK1165268SQ97110238
公開日1997年11月19日 申請日期1997年3月31日 優(yōu)先權日1996年4月3日
發(fā)明者特德V·小馬爾 申請人:巴布考克及威爾考克斯公司